Escola de Doctorat

Tesis autoritzades per defensa

AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ

  • GIL VIYUELA, OSCAR: Robot Navigation Issues and Human-Robot Collaborative Search using Deep Learning Methods
    Autor/a: GIL VIYUELA, OSCAR
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
    Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 13/01/2025
    Data de lectura: 27/02/2025
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala de Juntes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME),Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
    Director/a de tesi: SANFELIU CORTES, ALBERTO
    Tribunal:
         PRESIDENT: MONTANO GELLA, LUIS ENRIQUE
         SECRETARI: ANDRADE CETTO, JUAN
         VOCAL: MERINO CABAÑAS, LUIS
    Resum de tesi: Actualment, la Robòtica Social i la Intel·ligència Artificial (IA)són dues àrees que estancomençant a explorar-se juntes gràcies al gran desenvolupament que hanexperimentat en l'última dècada. En concret, els models d'Aprenentatge Profund (DL), basatsen Xarxes Neuronals Artificials (RNA), han avançat enormement en els últims anys. Un avanç queha permès l'ús d'aquesta mena de models en un gran nombre d'aplicacions per a les persones,com a filtres despam, detecció i diagnòstic en medicina, traductors automàtics, mètodes deconversió de text a veu o models de generació d'imatges.En els últims anys, s'han desenvolupat diferents aplicacions de DL en la interacció humà-robot (HRI) ila col·laboració humà-robot (HRC) en diferents camps com la robòtica assistencial, la robòtica deservei, la robòtica industrial, la cerca i rescat (SAR), la robòtica educativa, la robòtica domèstica i altrescamps. La majoria d'aquestes aplicacions requereixen una navegació de robots robusta que tingui encompte als humans. Per aquesta raó, aquesta tesi explora diferents maneres d'aplicar mètodes de DLi Deep Reinforcement Learning (DRL) per a millorar aspectes de la navegació de robots en entorns ambhumans.Els principals aspectes que aquesta tesi explora són la predicció de trajectòria quefaran els humans i com un robot ha d'anticipar-se per a no haver-hi col·lisió. A més,s'estudia la cerca col·laborativa entre un humà i un robot tenint en compte lespreferències de les persones amb un model generatiu de DL. Les simulacions i elsexperiments duts a terme han servit per a testar els mètodes proposats, validar leshipòtesis i comprovar les seves limitacions.En resum, aquesta tesi doctoral proporciona diferents maneres d'aplicar mètodes de DL per a lanavegació de robots en entorns amb humans i la cerca col·laborativa humà-robot incloent-hiuna descripció de l'estat de l'art i explicacions dels mètodes proposats, les eines d'estudi quehan estat usades i les simulacions i experiments realitzats. Finalment, s'exposen les conclusionsde la tesi.
  • LOPES E SILVA, BRUNO MIGUEL: Artificial Intelligence to Improve Plastic Molding Processes
    Autor/a: LOPES E SILVA, BRUNO MIGUEL
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
    Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 17/12/2024
    Data de lectura: 14/02/2025
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala d'Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
    Director/a de tesi: ALENYÀ RIBAS, GUILLEM | CHARRUA DE SOUSA, JOÃO MIGUEL
    Tribunal:
         PRESIDENT: BRANCO SIMÕES DA SILVA, CATARINA HELENA
         SECRETARI: ÁLVAREZ NAPAGAO, SERGIO
         VOCAL: SORGATO, MARCO
    Resum de tesi: Aquesta tesi avança en el camp dels processos de producció, específicament en el modelatge per injecció, cap a l'objectiu de la Fabricació sense Defectes (ZDM, per les seves sigles en anglès), amb èmfasi en millorar els mètodes de predicció de qualitat a través de la Intel·ligència Artificial. Explora estratègies innovadores per millorar l'eficiència i la qualitat dels processos de manufactura, destacant la importància de minimitzar els defectes en la producció industrial. La investigació comença amb una anàlisi de l'estat actual dels sistemes predictius de qualitat en processos de modelatge per injecció, identificant la necessitat crítica d'avenços per assolir ZDM. Mitjançant la recopilació de dades d'equips antics i moderns, aquest treball estableix una base per a una anàlisi comprensiva, utilitzant protocols estàndard i noves metodologies per a la recopilació de dades. Central en aquesta tesi és l'aplicació d'algoritmes de selecció de característiques, que empren una combinació d'enfocaments de filtre, embolcall, incrustat i híbrid. Aquest marc està dissenyat per identificar amb precisió els paràmetres clau que influeixen en la qualitat del procés de modelatge per injecció, facilitant així un modelatge més efectiu i predictiu dels resultats de manufactura. En abordar la predicció de qualitat, la tesi introdueix models supervisats i no supervisats per predir la qualitat de manufactura. Es centra particularment en enriquir aquests models amb coneixement humà, integrant percepcions expertes en els algoritmes predictius per adaptar-se millor a la complexa dinàmica de l'ambient de manufactura. Aquest enfocament no només millora la precisió de les prediccions sinó que també enriqueix els models amb aplicabilitat pràctica en el món real. A través d'una sèrie de casos d'ús detallats, es demostra l'efectivitat de les metodologies proposades en diversos equips i escenaris de manufactura. Els resultats destaquen millores significatives en la previsibilitat del procés, contribuint a la reducció de defectes i acostant-se a l'ideal de ZDM. La conclusió d'aquesta tesi reitera la importància de les seves contribucions al camp de la intel·ligència artificial utilitzada en processos de producció, amb un enfocament en el modelatge per injecció, proporcionant una base sòlida per a futures investigacions destinades a millorar la integració d'enfocaments centrats en dades i en l'ésser humà en la manufactura. La tesi esbossà camins potencials per a la contínua innovació en digitalització, selecció de característiques i predicció de qualitat, emfatitzant la recerca contínua d'excel·lència en processos de manufactura.
  • ZHANG, SHUANG: STATE ESTIMATION, DIAGNOSIS AND CONTROL USING SET-BASED APPROACHES FOR LPV SYSTEMS
    Autor/a: ZHANG, SHUANG
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
    Departament: Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 10/01/2025
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: PUIG CAYUELA, VICENÇ | IFQIR, SARA
    Tribunal:
         PRESIDENT: MAMMAR, SAID
         SECRETARI: NEJJARI AKHI-ELARAB, FATIHA
         VOCAL: COMBASTEL, CHRISTOPHE
    Resum de tesi: Tenint en compte que la tècnica de Sistemes Lineals amb Paràmetres Variables (LPV) ha demostrat ser una manera efectiva de representar sistemes no lineals, els resultats relacionats amb el disseny d’observadors i controladors en el marc LPV han estat àmpliament estudiats. Aquesta tesi contribueix a l’estat de l’art en el camp de l’estimació robusta d’estats, el diagnòstic de fallades i el control per a sistemes LPV, especialment en presència de pertorbacions i soroll de mesura.La recerca està motivada per sistemes de seguretat crítica, com els vehicles autònoms, que requereixen esquemes fiables de diagnòstic de fallades per detectar i identificar possibles fallades en actuadors i sensors sota incerteses, i estratègies de control que siguin capaces de gestionar tant les incerteses com les fallades per aconseguir un rendiment òptim i fiable.L’estimació d’estats juga un paper crucial tant en el diagnòstic de fallades com en el disseny de controladors. Per garantir un rendiment robust, es desenvolupa un mètode d’estimació d’estats per conjunts per a sistemes LPV subjectes a pertorbacions i sorolls de mesura. Es considera que aquestes incerteses són desconegudes però acotades per zonòtops. Les estimacions òptimes dels estats s’obtenen minimitzant el radi del zonòtop que acota els estats, formulat com un problema d’optimització en forma de desigualtats matricials lineals (LMIs). A més, el mètode proposat s’estén per gestionar la detecció i estimació de fallades en escenaris més complexos, incloent-hi sistemes LPV commutats i sistemes No Lineals amb Paràmetres Variables (NLPV). A més, es caracteritzen les Fallades Mínimament Detectables (MDF) i les Fallades Mínimament Aïllables (MIF) mitjançant un enfocament d’invariància de conjunts zonotòpics.En l’àrea de control, aquesta tesi desenvolupa un control Zonotòpic Lineal Quadrat (LQZ) per al problema de retroalimentació d’estats en presència d’incerteses, on el llaç de retroalimentació es tanca utilitzant les estimacions òptimes proporcionades per un Filtre de Kalman Zonotòpic (ZKF). El control LQZ proposat és menys conservador, ja que modela les incerteses utilitzant conjunts zonotòpics en lloc de distribucions de probabilitat gaussiana. Aquesta formulació estableix el control LQZ com una contrapart zonotòpica del ben conegut control Lineal Quadrat Gaussià (LQG). A més, en presència d'una fallada en l’actuador, es desenvolupa una estratègia de Control de Seguiment Tolerant a Fallades (FTTC). Aquesta estratègia inclou un ZKF per a l’estimació d’estats i fallades, un mecanisme de compensació de fallades i un controlador de retroalimentació d’estats dissenyat per aconseguir un rendiment $H_\infty$.Les contribucions esmentades anteriorment s’han aplicat a l’estimació d’estats, al diagnòstic de fallades i al control de seguiment de trajectòries en la dinàmica lateral del vehicle. L'aplicació a dades reals enregistrades amb un vehicle prototip equipat demostra la rellevància i eficiència dels enfocaments proposats.

CIÈNCIES DEL MAR

  • GONZÁLEZ ÁVALOS, RAÚL ALEXIS: High-Fidelity Modelling of Aquaculture Net Cages in Waves and Currents Using Smoothed Particle Hydrodynamics
    Autor/a: GONZÁLEZ ÁVALOS, RAÚL ALEXIS
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: CIÈNCIES DEL MAR
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 13/01/2025
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: ALTOMARE, CORRADO | GIRONELLA I COBOS, FRANCESC XAVIER
    Tribunal:
         PRESIDENT: CASTRO RODRÍGUEZ, MARIA TERESA
         SECRETARI: MARZEDDU, ANDREA
         VOCAL: ROMANO, ALESSANDRO
    Resum de tesi: A medida que la acuicultura se expande hacia áreas expuestas a condiciones climáticas desfavorables, se vuelve imprescindible desarrollar modelos numéricos capaces de predecir el comportamiento de estos sistemas bajo escenarios ambientales severos. La complejidad de los sistemas de acuicultura, que incluyen redes, estructuras flotantes y líneas de fondeo, representa un desafío significativo para los enfoques numéricos tradicionales de baja y media fidelidad. Estos métodos suelen basarse en suposiciones simplificadoras que no son aplicables en estos contextos. Modelar estos sistemas en mares energéticos requiere resolver problemas de cuerpos múltiples sujetos a cargas no lineales, en los cuales componentes como las redes experimentan deformaciones sustanciales y presentan un comportamiento no lineal. Por lo tanto, los modelos numéricos de alta fidelidad son esenciales para capturar con precisión las complejas interacciones entre el fluido y las estructuras.Esta tesis investiga el uso de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), basada en el método de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH), como una herramienta de alta fidelidad para el modelado numérico de sistemas de acuicultura marina en entornos ambientales complejos. Una metodología se ha propuesto y desarrollado en la que la red es representada como un conjunto de elementos impulsados por el fluido, conectados a través de amarres dinámicos. En este esquema, las partículas que componen estos elementos interactúan directamente con las partículas que componen el fluido, estableciendo así la interacción fluido-estructura. Este enfoque se diferencia de otros avances recientes en el modelado numérico de estos sistemas al integrar los elementos de la red dentro del mismo dominio de simulación del fluido, lo cual representa un avance importante en el modelado numérico de estas estructuras. Esta tesis se presenta como un compendio de artículos científicos organizados en capítulos, que incluye conclusiones y recomendaciones para futuras investigaciones. En el Capítulo 1, se introduce el contexto y la relevancia del problema de investigación. En el Capítulo 2, se presenta el primer artículo del compendio, en el cual se describe la aplicación y validación de la metodología propuesta para el modelado numérico de redes de acuicultura en corrientes. El Capítulo 3 incluye el segundo artículo, que amplía el enfoque aplicado al modelado de una jaula de acuicultura con redes de aleación de cobre a escala 1:15, sometida a condiciones de corriente representativas de zonas de alta energía, y valida los resultados mediante comparación con datos experimentales. En el Capítulo 4, se presenta un manuscrito en revisión, en el cual se valida el modelado de la jaula de red bajo condiciones de oleaje regular y se extiende su aplicación a un sistema de acuicultura multicomponente (jaula y sistema de fondeo) sometido a la acción combinada de olas y corrientes. Finalmente, en el Capítulo 5, se exponen las discusiones y conclusiones de esta tesis. Los resultados obtenidos demuestran la eficacia del enfoque propuesto como una herramienta de alta fidelidad para el modelado de sistemas acuícolas en entornos marinos desafiantes.

EDUCACIÓ EN ENGINYERIA, CIÈNCIES I TECNOLOGIA

  • BERTOL GROS, ANA: Between rigor and imagination. Creativity in structures education
    Autor/a: BERTOL GROS, ANA
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: EDUCACIÓ EN ENGINYERIA, CIÈNCIES I TECNOLOGIA
    Departament: Institut de Ciències de l'Educació (ICE)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 13/12/2024
    Data de lectura: 07/03/2025
    Hora de lectura: 12:00
    Lloc de lectura: Defensa pública Edifici C6 -E101
    Director/a de tesi: LÓPEZ ÁLVAREZ, DAVID | BARDÍ MILÀ, BERTA
    Tribunal:
         PRESIDENT: COUSO LAGARÓN, DIGNA
         SECRETARI: ALIER FORMENT, MARC
         VOCAL: LLORENS LARGO, FARAÓN
    Resum de tesi: La creativitat ha estat definida com una competència del segle XXI.A l'enginyeria, la creativitat és un component vital per a l'èxit i l'avanç de la professió. Permet als enginyers abordar els reptes des de noves perspectives, generar idees originals, plantejar preguntes noves i idear solucions a problemes complexos. Aquesta competència fomenta la interdisciplinarietat, permetent la col·laboració en diversos camps per desenvolupar projectes integrals que compleixin amb normatives sense sacrificar funcionalitat ni estètica. Ensenyar creativitat als enginyers és essencial, ja que els capacita per idear solucions innovadores, adaptar-se a tecnologies emergents, millorar la sostenibilitat i excel·lar en un mercat laboral competitiu.Tradicionalment, l'educació en enginyeria s'ha estructurat amb metodologies centrades en conferències teòriques i exercicis amb respostes úniques. Aquests estudis, organitzats en silos amb currículums rigorosos, deixen poc espai per a l'exploració. Per tant, per promoure la creativitat, les metodologies educatives han d'adaptar-se als processos cognitius dels estudiants i a les demandes de la professió i la societat.Aquesta tesi doctoral se centra en el camp de les estructures, posicionant-se a la intersecció de l'enginyeria i l'arquitectura. Aquest context presenta una oportunitat per explorar la creativitat i contribuir amb idees innovadores per millorar l'educació en enginyeria. L'objectiu és analitzar les teories i metodologies utilitzades en l'ensenyament dels cursos d'estructures per millorar la creativitat. En concentrar esforços en aquesta àrea, la tesi busca aconseguir resultats reproduïbles i aplicables que puguin avançar en el camp educatiu.El treball es basa en un paradigma d'investigació qualitativa i es divideix en tres pilars. El primer és una revisió de la literatura que defineix el marc teòric, sintetitzant resultats de cinc àrees rellevants per a la creativitat. Els resultats mostren que, en l'educació superior, la creativitat efectiva combina habilitats innates amb coneixements específics. En enginyeria, això implica explicar el procés creatiu per resoldre problemes reals. La investigació indica que tothom té potencial creatiu, però cal fomentar-lo a través de l'educació.El segon pilar examina perspectives professionals sobre la creativitat en enginyeria. Entrevistes amb experts revelen opinions sobre la integració de la creativitat en l'educació superior. Hi ha consens en aspectes generals, però les opinions divergeixen en el camp de les estructures. Alguns professors qüestionen la necessitat de creativitat, sovint per limitacions de temps que dificulten l'exploració de noves metodologies.El tercer pilar comprèn experiències de camp. Es van realitzar tres estades de recerca en universitats europees i dos projectes d'innovació docent. Els resultats mostren que millorar el disseny del currículum requereix col·laboració i metodologies diverses, sent la més recomanada pensar amb les mans.Aquesta investigació ha revelat la necessitat de proporcionar pautes accessibles que puguin ser aplicades per educadors, independentment de la seva experiència en creativitat. Els resultatsconvergeixen en la creació de nou pautes pràctiques per guiar el desenvolupament de la creativitat en estructures. En implementar aquests resultats, l'educació en enginyeria pot reformular la percepció de la creativitat i demostrar el seu valor en la pràctica. La creativitat no s'ha de veure com una entitat separada, sinó integrada al llarg del currículum, permeant tots els aspectes del trajecte educatiu. Això requereix un esforç conjunt de tot el personal implicat, on cadascú tingui un paper fonamental en fomentar una cultura de creativitat.Paraules clau: Creativitat; Educació Universitària; Enginyeria; Arquitectura; Estructures; Entrevistes; Estudis de Camp; Pràctica docent; Directrius pràctiques.

ENGINYERIA DEL TERRENY

  • MO, YANGYANG: Modelling Hydro-Mechanical Coupled Gas Injection in Low Permeability Clay Materials
    Autor/a: MO, YANGYANG
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: ENGINYERIA DEL TERRENY
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 09/01/2025
    Data de lectura: 04/02/2025
    Hora de lectura: 12:00
    Lloc de lectura: ETSECCPB. UPC, Campus Nord Building C1. Classroom: 002 C/Jordi Girona, 1-3 08034 Barcelona
    Director/a de tesi: OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN | RODRIGUEZ DONO, ALFONSO
    Tribunal:
         PRESIDENT: VILARRASA RIAÑO, VÍCTOR
         SECRETARI: PUIG DAMIANS, IVAN
         VOCAL: SONG, FEI
    Resum de tesi: Aquesta tesi investiga els efectes acoblats hidro-mecànics (HM) en medis geològics durant la injecció de gas, amb un enfocament en diverses estratègies numèriques i enfocaments de modelització. Cal destacar que els diferents tipus d’elements i mètodes d’integració utilitzats en simulacions amb el mètode dels elements finits poden influir en els resultats obtinguts. El model Heat and Gas Fracking (HGFRAC), que consta de sis tipus diferents d'exercicis de referència, revela que els elements quadrilàters amb gradients bi-lineals produeixen camps de tensió més estables que els elements triangulars lineals. A més, l'ús del mètode d’integració selectiva en elements quadrilàters millora l'eficiència computacional en mitigar els problemes de convergència causats pels efectes de bloqueig. Es van dur a terme anàlisis de sensibilitat sobre el paràmetre de fluïdesa del material argilós, que controla les deformacions viscoplàstiques. Una altra anàlisi de la resposta dels elements quadrilàters, utilitzant el model GTPT axisimètric, mostra que el mètode d’integració en els punts de Gauss pot provocar problemes de convergència. Aquests problemes es poden resoldre introduint el mètode d’integració als punts nodals, el mètode d’integració selectiva o una combinació d’ambdós.A continuació, aquesta tesi presenta una comparació exhaustiva de tres estratègies numèriques: el mètode estàndard dels elements finits (SFEM), SFEM amb integració selectiva (SFEM+SI) i el mètode mixt dels elements finits (MFEM), per simular la injecció de gas en geomaterials basats en argiles. Els resultats indiquen que l'aplicació efectiva del SFEM depèn molt d’un malla d’alta precisió. Poden sorgir problemes de convergència amb malles relativament gruixudes. Tanmateix, aquests problemes de convergència es poden mitigar de manera efectiva incorporant el mètode d'integració selectiva o les formulacions MFEM. En termes d’eficiència computacional, és evident que el mètode SFEM+SI mostra una major eficiència que el SFEM i el MFEM. No obstant això, cal destacar que els patrons de flux de gas calculats amb SFEM i SFEM+SI poden veure’s afectats per l’alineació de la malla. Amb el MFEM, els desplaçaments i les deformacions es calculen com a variables independents, millorant l’exactitud dels resultats i assolint la independència de la malla.Finalment, aquesta tesi investiga els processos d’injecció de gas utilitzant un model acoblat HM tridimensional (3D) per millorar la comprensió del transport de gas en formacions geològiques de baixa permeabilitat. Realitzada com a part del projecte DECOVALEX 2023, la investigació se centra en assajos d’injecció de gas in situ en argila Callovo-Oxfordiana (COx), un material clau per a l’emmagatzematge de residus nuclears dins del concepte francès de disposició de residus d’alta activitat. L’estudi destaca les limitacions dels models 2D per capturar la complexitat dels processos d’injecció de gas, subratllant la importància d’utilitzar models 3D sota condicions acoblades HM per comprendre la pressió de trencament del gas i avaluar la seguretat dels dipòsits geològics per a l’emmagatzematge de residus nuclears. Es van aplicar diverses estratègies de simulació per modelar el procés d’injecció de gas, incloent-hi la introducció d’una zona de dany per excavació (EDZ) al voltant del forat, l’aplicació d’una contribució perfectament plàstica a l’argila i la incorporació de comportaments de suavització al medi argilós. També es van realitzar anàlisis de sensibilitat sobre la permeabilitat de l’EDZ, el volum d’interval de prova i l’espaiat de les fractures, juntament amb simulacions prolongades d’injecció de gas, per obtenir una comprensió més profunda dels mecanismes que governen el flux de gas i la pressió de trencament.

ENGINYERIA ELECTRÒNICA

  • GHODRATI, MOJTABA: NEGATIVE-SEQUENCE VIRTUAL CIRCUIT BREAKER
    Autor/a: GHODRATI, MOJTABA
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 11/12/2024
    Data de lectura: 12/02/2025
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Defensa pública: Aula Master (VGA140), EPSEVG
    Director/a de tesi: CASTILLA FERNANDEZ, MIGUEL | BORRELL SANZ, ÁNGEL
    Tribunal:
         PRESIDENT: GARCERÁ SANFELIU, GABRIEL
         SECRETARI: GARCIA DE VICUÑA MUÑOZ DE LA NAVA, JOSE LUIS
         VOCAL: FIGUERES AMORÓS, EMILIO
    Resum de tesi: Les microxarxes basades en inversors són essencials per integrar fonts d'energia renovable i mantenir una alta qualitat de potència en els sistemes de generació distribuïda. No obstant això, les fallades desbalancejades poden induir corrents de seqüència negativa i desequilibris de voltatge, que afecten significativament l'estabilitat de la potència i el funcionament de l'equip crític. Els interruptors convencionals i de circuit d'estat sòlid, tot i ser capaços d'aïllar seccions fallades, tenen limitacions per abordar aquests desequilibris, especialment en la gestió de la sincronització i la qualitat de potència durant les pertorbacions.Aquesta tesi introdueix una solució nova: l'Interruptor Virtual de Seqüència Negativa (NSVCB, per les sigles en anglès), dissenyat per prevenir la propagació de components de seqüència negativa en microxarxes illades. A diferència dels interruptors de circuit tradicionals, el NSVCB elimina els corrents i els voltatges de seqüència negativa al punt de connexió comuna (PCC) entre microxarxes sense desconnectar físicament seccions de la xarxa, garantint un subministrament continu de potència i estabilitat de freqüència. El esquema de control proposat per al NSVCB integra compensadors avançats amb funcionalitat plug-and-play, optimitzant la distribució d'energia i millorant la resiliència del sistema.Aquesta tesi està estructurada per abordar de manera integral el problema dels corrents de seqüència negativa i els desequilibris de voltatge en microxarxes basades en inversors, centrant-se en el desenvolupament i validació d'un Interruptor Virtual de Seqüència Negativa (NSVCB). El document comença amb una Introducció, que descriu la importància dels reptes de qualitat de potència en microxarxes, particularment en relació amb fallades i desequilibris, i revisa les limitacions dels interruptors de circuit convencionals i d'estat sòlid.La següent secció, Modelatge de Sistemes de Potència Asimètrics, presenta una metodologia detallada per analitzar fallades asimètriques, amb un exemple il·lustratiu. A continuació, la secció de Proposta de Control defineix tres objectius de control clau: eliminació dels corrents de seqüència negativa, millora de la qualitat de potència al punt de connexió comuna, i manteniment de l'equilibri de potència entre inversors. També s'hi descriu un esquema de control proposat per al NSVCB.A la secció de Disseny de Control, es desenvolupa el model dinàmic del sistema en bucle tancat, amb un enfocament en el disseny de guanys i l'anàlisi d'estabilitat, incorporant tècniques com el criteri de Nyquist. Els Resultats Experimentals validen el sistema de control proposat mitjançant un muntatge de laboratori, comparant el rendiment del NSVCB amb els interruptors de circuit convencionals i demostrant els seus avantatges en la mitigació de corrents de seqüència negativa sense desconnexió. La tesi resumeix els resultats clau i confirma l'efectivitat del NSVCB en mantenir la qualitat de potència i l'estabilitat en microxarxes.

ENGINYERIA TÈRMICA

  • VERA I FERNÁNDEZ, JORDI: Development of Algorithms for Enhancing Numerical Simulations in CFD & HT: Conjugate Heat Transfer, Moving Bodies, Indoor Air Quality, and Thermal Energy Storage
    Autor/a: VERA I FERNÁNDEZ, JORDI
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: ENGINYERIA TÈRMICA
    Departament: Departament de Màquines i Motors Tèrmics (MMT)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 09/01/2025
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: OLIVA LLENA, ASENSIO | PEREZ SEGARRA, CARLOS DAVID
    Tribunal:
         PRESIDENT: CORTÉS GRACIA, CRISTÓBAL
         SECRETARI: TRIAS MIQUEL, FRANCESC XAVIER
         VOCAL: FERNÁNDEZ SEARA, JOSÉ
    Resum de tesi: Aquesta tesi consisteix en la millora de simulacions numèriques en CFD i HT (Dinàmica de Fluids Computacional i Transferència de Calor). Els continguts es divideixen en tres blocs: mètodes numèrics per a CFD, qualitat de l'aire interior i emmagatzematge d'energia tèrmica (TES).El primer bloc se centra en els mètodes de simulació per a cossos en moviment. Es presenta un nou enfocament per millorar les simulacions de Transferència de Calor Conjugada (CHT) utilitzant el Immersed Boundary Method (IBM). Aquest algoritme fa servir un sistema de dues malles per eliminar errors numèrics en l'equació d'energia sòlida causats per esquemes convectius que transporten el camp de temperatura del sòlid quan s'utilitza una sola malla. Per a cossos rotatius, s'aplica el Mètode de Sliding Meshes (SMM) i es proposa una millora a l'algoritme d'intersecció de cares. A més, es fa una comparació entre l'IBM i el SMM utilitzant tant un cas de referència com un nou cas de prova proposat.El segon bloc estudia la probabilitat d'infecció i la qualitat de l'aire en espais interiors utilitzant eines de CFD. Es proposa una nova metodologia basada en el model de Wells-Riley per avaluar el risc d'infecció. Aquest nou enfocament avalua diversos escenaris realitzant una permutació de totes les possibles ubicacions tant d'individus infecciosos com susceptibles, generant una matriu de probabilitat d'infecció que ajuda a identificar patrons de flux d'aire amb impactes positius o negatius en les taxes d'infecció. Finalment, aquesta nova metodologia, juntament amb altres estudis de qualitat de l'aire, s'aplica a un cas pràctic en un autobús urbà.El tercer bloc presenta una simulació numèrica avançada d’un sistema d’emmagatzematge tèrmic estructurat amb termoclina integrat a plantes d’energia solar concentrada (CSP). Aquest sistema d’emmagatzematge utilitza una configuració de tanc únic amb un llit de farciment ceràmic estructurat amb canals per a la circulació del fluid de transferència tèrmica (HTF), una sal fosa, per reduir costos i millorar el rendiment tèrmic. Es desenvolupa un model matemàtic detallat per resoldre l’equació de calor 3D no estacionària dins del domini sòlid, combinada amb models 1D per al flux HTC. Aquest model numèric s’utilitza per a un estudi paramètric per avaluar els impactes de les configuracions geomètriques, les condicions operatives i la durada dels cicles en el rendiment del sistema.A més de les seccions esmentades, s'inclouen dos apèndixs. El primer apèndix està estretament relacionat amb el tercer bloc, centrant-se en el disseny d'una unitat experimental per validar els models numèrics presentats en aquesta secció. Proporciona una descripció detallada dels components necessaris, incloent-hi les seves condicions operatives i funcionals. Es realitzen proves experimentals preliminars per avaluar la compatibilitat dels materials de farciment i les propietats de les sals foses. Certs components, com l’intercanviador de calor, s’analitzen amb més detall utilitzant la metodologia descrita al segon apèndix. Aquest segon apèndix compara els resultats de diferents metodologies CHT, incloent-hi un model 1D acoblat i un enfoc CFD multidimensional, per avaluar el comportament dels intercanviadors de calor en condicions estacionàries i transitòries. Es proposa i analitza un nou disseny d’intercanviador de calor utilitzant aquesta metodologia. Finalment, s’ha desenvolupat i preparat un muntatge experimental per provar el disseny proposat.

FÍSICA COMPUTACIONAL I APLICADA

  • BENADOUDA IVARS, SALIM: Exploring dissipative systems with non-Hermitian modulations
    Autor/a: BENADOUDA IVARS, SALIM
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: FÍSICA COMPUTACIONAL I APLICADA
    Departament: Departament de Física (FIS)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 10/01/2025
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: HERRERO SIMON, RAMON | STALIUNAS, KESTUTIS
    Tribunal:
         PRESIDENT: V. GUREVICH, SVETLANA
         SECRETARI: ARTIGAS GARCIA, DAVID
         VOCAL: MAS ARABÍ, CARLOS
    Resum de tesi: L'objectiu d'aquesta tesi és explorar l'efecte de potencials no Hermítics en diferents sistemes no lineals. Concretament, els diferents treballs d'aquesta s'enfoquen en l'estabilització de diversos estats. En la tesi considerem bàsicament dos sistemes degut al seu caràcter universal: l'equació de Ginzburg-Landau i la de Lugiato-Lefever. Aquests dos models corresponen a generalitzacions de l'equació nolinear d'Schrödinger. El primer correspon a l'extensió dissipativa en sistemes amb medi actiu i ha estat extensament estudiada en part per la seua modelització de la turbulència, làsers o condensats de Bose-Einstein. El segon model s'enfoca en sistemes dissipatius amb un medi amb pèrdues, on l'energia és injectada. Recentment, aquest model ha tornat a prendre centralitat degut a la precisa descripció del camp en micro ressonadors i en l'avenç en els processos de la seua fabricació. Per mitjà d'un estudi analític i numèric, investiguem l'estabilització de diverses estructures coherents amb l'ajuda de la introducció de potencials no Hermítics. Pels sistemes de tipus làser que exhibeixen una forta turbulència això resulta en una estabilització i control efectius del sistema mentre que pel cas de microresonadors, aquesta estabilització d'estructures periòdiques porta a la llum un nou mecanisme híbrid de formació de solitons.

FOTÒNICA

  • ZARRAOA SARDÓN, LAURA: Photon counting with a single neutral atom: quantum efficiency, dark counts, and background rejection
    Autor/a: ZARRAOA SARDÓN, LAURA
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: FOTÒNICA
    Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 05/12/2024
    Data de lectura: 27/02/2025
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: ICFO, Mediterranean Technology Park, Avinguda Carl Friedrich Gauss, 3, 08860 Castelldefels, Barcelona
    Director/a de tesi: MITCHELL, MORGAN | VEYRON, ROMAIN
    Tribunal:
         PRESIDENT: VON KLITZING, WOLF DIETRICH CARL
         SECRETARI: DE RIEDMATTEN, HUGUES
         VOCAL: HUGBART, MATHILDE
    Resum de tesi: Aquesta tesi estudia l’ús d’un sol àtom neutre de Rubidio 87 atrapat com a comptador de fotons. La detecció de salts quàntics (QJs), canvis abruptes entre estats atòmics observables per canvis de fluorescència, es fa servir per inferir l'arribada de fotons únics. A aquesta tècnica l‘anomenem fotodetecció per salts quàntics (QJPD).Aquesta tesi primer situa la QJPD en el context de la fotodetecció. Comparada amb detectors tradicionals, la tècnica QJPD té una menor velocitat i menor eficiència quàntica (QE), però resulta excepcional per ser intrínsecament de banda estreta i per tenir un fort rebuig de fotons fora de banda i molt baixos comptes foscos (DCs). Aquestes característiques fan que sigui interessant per a aplicacions que detecten senyals òptics febles en presència de llum de fons de banda ampla.Els mètodes experimentals consisteixen en carregar un àtom de Rb87 des d'un parany magneto-òptic (MOT) a un parany fora de ressonància (FORT) localitzada al centre de quatre lents ortogonals, co-focals i d'alta obertura numèrica. Aquestes lents creen la FORT, acoblen la llum de prova a l'àtom i recullen la fluorescència atòmica, que és usada per identificar l'estat atòmic. La seqüència de QJPD consisteix a atrapar i refredar un àtom a la FORT, bombar-lo a l'estat fosc, il·luminar-lo amb llum de prova, il·luminar-lo amb llum de lectura i recollir la fluorescència, i comprovar que l'àtom no ha abandonat la FORT. S'introdueixen mètodes estadístics per mesurar la QE i les DC que comparen la distribució de comptes de fluorescència observada amb les distribucions de fluorescència de l'estat hiperfí. Es demostra una QE de (2.4±0.1)×e−3, un rècord per a l'absorció d'un sol fotó per un sol àtom en espai lliure.S’hi mesuren les contribucions dels DC. Per produir DC baixos, la QJPD s'implementa en dos temps: un temps d'exposició per absorció del fotó únic seguit d'un curt temps de fluorescència per llegir l'estat atòmic. Això implica contribucions a les DC diferenciades de adquisició i lectura, com passa als detectors CCD i CMOS. La taxa de salts foscos (anàloga al corrent fosc dels CCD/CMOS) és de (5 ± 10) × e−3 salts/s, compatible amb zero i limitada per les estadístiques de la mesura. La contribució de lectura és de (4.0 ± 0.4) × e−3 salts per ms de fluorescència. Per a una freqüència de lectura de 1 Hz, amb polsos de lectura de 1 ms, es demostra una taxa neta de DC de (15 ± 10) × e−3 comptes\ adquisición, que ja és competitiva amb qualsevol detector no criogènic.Les capacitats de rebuig de llum de Fons (LF) es comproven mesurant la taxa de QJs quan l'àtom és il·luminat amb llum solar directa i amb llum dispersada per l'atmosfera (llum celestial). Es desenvolupa un model d'equacions cinètiques que descriure les probabilitats de QJs en presència de LF de banda ampla, alhora que amb llum de prova feble en ressonància. Aquest model interpreta els experiments en què un feix de senyal feble competeix contra forta LF de banda ampla i es valida utilitzant llum solar directa. Experimentalment, no s'observen QJs induïts per la llum celestial. S’hi mesuren també la brillantor de la llum celestial i les seves fluctuacions, que resulten grans fins i tot en dies majoritàriament clars, factor que augmenta encara més la necessitat de rebutjar la LF.S’hi discuteixen diverses aplicacions extremes de fotodetecció contemporànies com a possibles aplicacions per a la QJPD, incloent comunicacions quàntiques en espai lliure durant el dia, comunicacions clàssiques a l'espai i experiments de física fonamental. Es presenta un escenari en què l'exercic de la QJPD sobrepassen el de detectors comercials.Finalment, s’hi discuteixen millores potencials. Es demostra que tecnologies atòmiques i òptiques existents poden ser aplicades per assolir diferents rangs de longitud d'ona, amples de banda més estrets, eficiència quàntica més alta i comptes foscos més baixos.

SOSTENIBILITAT

  • AGUDELO VALDERRAMA, VANESSA: Integración de la relación salud humana y cambio climático en el marco de la resiliencia urbana. Propuesta metodológica de evaluación y operacionalización en un contexto Latinoamericano
    Autor/a: AGUDELO VALDERRAMA, VANESSA
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: SOSTENIBILITAT
    Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 22/11/2024
    Data de lectura: 28/02/2025
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Defensa pública a l'Aula C1002 -Campus Nord- ETSECCPB
    Director/a de tesi: MORATO FARRERAS, JORDI
    Tribunal:
         PRESIDENT: CORREIA GUEDES, MANUEL
         SECRETARI: ALVAREZ DEL CASTILLO, JAVIER
         VOCAL: MENA NIETO, ÁNGEL ISIDRO
    Resum de tesi: El present estudi aborda la relació entre canvi climàtic i salut humana en el marc de la resiliència urbana sota un context llatinoamericà. El qual va buscar enfortir els components climàtics i de salut mitjançant l'harmonització i integració conceptual, així com la identificació d'indicadors dins dels models de mesurament de resiliència urbana. És així com es presenta la primera proposta d'un model de mesurament de l'índex de resiliència urbana adaptat a ciutats llatinoamericanes, abordant específicament la relació entre canvi climàtic i salut. Aquest model es va validar i operacionalizó mitjançant un estudi de cas en dues comunitats vulnerables en àrees de transició urbà-rural a Santiago de Cali, Colòmbia.L'enfocament va incloure l'estimació de cinc indicadors relacionats amb salut, desastres naturals i variabilitat climàtica, socioeconòmics, governança i satisfacció, on la resiliència presenta una relació negativa respecte a la vulnerabilitat. Donada la limitació en el monitoratge i sistematització d'informació en ciutats llatinoamericanes, es va recopilar gran part de les dades a través d'entrevistes estructurades. Els resultats van revelar patrons característics de comunitats llatines altament vulnerables, com l'alt grau d'autogestió per a resoldre problemes i millorar la qualitat de vida. Aquestes troballes proporcionen elements per a inferir i prioritzar comunitats amb un fort sentit de pertinença, permetent la implementació efectiva de mesures d'adaptació i mitigació al canvi climàtic, donada l'alta probabilitat d'apropiació i continuïtat per part d'aquestes.
  • YAZDIBAHRI, SEYEDEHSARA: Improving Thermal and Visual Comfort by Applying Parametric Design Panels on Adaptive Façade in Refurbishment Educational Building at Mediterranean Climate
    Autor/a: YAZDIBAHRI, SEYEDEHSARA
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: SOSTENIBILITAT
    Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 14/01/2025
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: ALIER FORMENT, MARC | SÁNCHEZ RIERA, ALBERTO
    Resum de tesi: Aquesta tesi investiga el paper de les Façanes de Doble Pell en la promoció de pràctiques constructives sostenibles, centrant-se en la seva influència sobre l'eficiència energètica, el confort tèrmic i visual, i les dinàmiques socials, particularment en entorns urbans. Atès que els edificis representen aproximadament el 40% del consum energètic global, les façanes impacten significativament en el rendiment energètic, convertint el seu disseny en una àrea crítica per millorar la sostenibilitat. Aquest estudi empra una combinació d'observacions empíriques, simulacions avançades i eines de disseny paramètric com Rhinoceros i Grasshopper per explorar com les Façanes de Doble Pell poden reduir el consum energètic mentre milloren el confort i el benestar dels ocupants.La investigació s'estructura al voltant d'indicadors clau de rendiment com la Intensitat d'Ús Energètic, el Nombre d'Hores en Confort Tèrmic i l'Autonomia Espacial de l'Enlluernament. Els resultats indiquen que les Façanes de Doble Pell adaptatives, quan estan optimitzades, milloren significativament el rendiment energètic de l'edifici, redueixen les càrregues de refrigeració i calefacció, i proporcionen un control efectiu de l'enlluernament, tot això mentre milloren el confort visual. A més, les Façanes de Doble Pell ajuden a crear entorns socialment dinàmics en millorar l'atractiu estètic de les façanes i fomentar les interaccions socials en àrees urbanes.Un cas d'estudi a Barcelona destaca l'aplicabilitat més àmplia d'aquestes troballes a climes mediterranis, amb implicacions tant per a nova construcció com per a projectes de rehabilitació. Mitjançant la integració d'eines computacionals avançades per a l'optimització multiobjectiu, l'estudi no només identifica configuracions de façana que equilibren l'eficiència energètica i el confort dels ocupants, sinó que també demostra com les façanes poden millorar la participació social en espais urbans densament poblats.En conclusió, la investigació proporciona als arquitectes i urbanistes coneixements pràctics sobre l'ús de Façanes de Doble Pell i eines paramètriques per al disseny sostenible d'edificis, oferint solucions que redueixen el consum energètic, milloren el confort dels ocupants i fomenten la interacció social, aspectes clau per desenvolupar entorns urbans més sostenibles.

TECNOLOGIA AGROALIMENTÀRIA I BIOTECNOLOGIA

  • SALAS I BARENYS, BERNAT: Precision Agriculture in Fruit Orchards: Development and Evaluation of a Smart Sprayer for Variable Rate Pesticide Application in 3D crops
    Autor/a: SALAS I BARENYS, BERNAT
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: TECNOLOGIA AGROALIMENTÀRIA I BIOTECNOLOGIA
    Departament: Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia (DEAB)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 09/01/2025
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: GIL MOYA, EMILIO | SALCEDO CIDONCHA, RAMON
    Tribunal:
         PRESIDENT: BAPTISTA, FÁTIMA DE JESUS FOLGÔA
         SECRETARI: CAMPOS TOBAJAS, JAVIER
         VOCAL: GIOELLI, FABRIZIO STEFANO
    Resum de tesi: En els últis anys s'han realitzat importants esforços de recerca a Europa centrats en el desenvolupament de tecnologia innovadora per a l'aplicació de PPP. Un exemple va ser el projecte OPTIMA de la UE en el marc del H2020 (Optimised Pest Integrated Management), que estableix el marc del treball de la present tesis doctoral. Més específicament, la part que defineix aquesta tesis, va ser l'adaptació d'un polvoritzador comercial perquè la seva aplicació de productes fitosanitaris s'ajustés a les característiques físiques del cultiu, fins i tot en les diferències presentades en una mateixa parcel·la. Aquest equip va ser dissenyat per tenir la capacitat d'ajustar la quantitat de líquid polvoritzat en funció de l'amplada i densitat de les copes de les pomeres objectiu, evitant així la sobre-dosificació de productes fitosanitaris en la vegetació objectiu. Per fer-ho, el sistema utilitza un conjunt de sensors d'ultrasons per a la detecció del cultiu i un conjunt de vàlvules motoritzades per regular el cabal que flueix a través dels broquets.Amb aquestes directrius, la present tesi engloba, en una primera part, la calibració d'un polvoritzador hidropneumàtic caracteritzant detalladament el seu comportament amb diferents configuracions de broquets i del ventilador. Després es detalla el disseny i la implementació de l'automatització del mateix polvoritzador. Aquest procés, inclou la descripció tant de la caracterització del conjunt de sensors i actuadors seleccionats, el muntatge dels mateixos en l'atomitzador, com la descripció del principi de funcionament de l'algoritme que dirigeix el comportament del prototip. Finalment, l'última part de la tesi realitza una validació amb uns assajos de camp del polvoritzador modificat, comparant-lo amb altres dos polvoritzadors convencionals. En aquests assajos s'avalua el recobriment, deposició i pèrdues dels tres polvoritzadors.Els resultats de la primera part de la tesi van concloure que, en augmentar el volum d'aire del polvoritzador, es marcava més l'asimetria del mateix. D'altra banda, es va veure que, utilitzant broquets de gota gran juntament amb les configuracions del ventilador de major cabal d'aire, la homogeneïtat del recobriment a la copa dels arbres augmenta. Aquests resultats van ajudar a definir la configuració establerta del prototip durant els assajos de validació, tant de l'equip d'aire com del tamany dels broquets utilitzats durant l'aplicació. Pel que fa als resultats de la segona part, es va poder comprovar la capacitat del prototip d'adaptar el cabal a les característiques del cultiu amb suficient rapidesa i bona precisió. Es va avaluar, amb èxit, l'eficiència i robustesa del prototip i els seus components. Cal destacar que es va fer una anàlisi en profunditat de les configuracions dels sensors d'ultrasons, donant unes diferències significatives a l'hora de caracteritzar la vegetació. Tot això va permetre seleccionar la configuració adequada tant dels sensors i actuadors com dels paràmetres introduïts a l'algoritme per poder realitzar l'última part de la tesi, la validació en camp. Els resultats obtinguts en aquesta tesi demostren l'èxit del sistema VRA en aconseguir els seus objectius fonamentals: reduir el volum de productes fitosanitaris i minimitzar l'impacte mediambiental. El sistema intel·ligent de polvorització va permetre una reducció significativa del 45% en l'ús de líquid en comparació amb els atomitzadors convencionals, mantenint nivells òptims de deposició foliar. Aquesta optimització no només millora l'eficiència dels tractaments fitosanitaris, sinó que també redueix les pèrdues directes de producte al sòl, disminuint el risc de contaminació ambiental. Així, la implementació d'aquesta tecnologia contribueix a una agricultura més sostenible, alineant-se amb els principis de la Directiva d'Ús Sostenible de Plaguicides de la Unió Europea i altres marcs normatius que promouen la reducció de la dependència de productes químics en la protecció de cultius.

TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS

  • NARAYANAN, SUBIN: Access Mechanisms for Massive Internet of Things in 5G and Beyond Networks
    Autor/a: NARAYANAN, SUBIN
    Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
    Programa: TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS
    Departament: Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions (TSC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 03/12/2024
    Data de lectura: 04/03/2025
    Hora de lectura: 09:00
    Lloc de lectura: Aula C4-021B, EETAC, Castelldefels, Barcelona
    Director/a de tesi: MERAKOS, LAZAROS | PASSAS, NIKOLAOS
    Tribunal:
         PRESIDENT: TRIANTAFYLLOPOULOU, DIONYSIA
         SECRETARI: RUIZ BOQUE, SILVIA
         VOCAL: LIOTOU, EIRINI
    Resum de tesi: L'Internet de les Coses Massiu (MIoT) descriu un escenari de comunicació en què molts dispositius amb bateria realitzen transmissions de dades petites, poc freqüents i principalment orientades a l'enviament. La connectivitat i gestió d'un gran nombre d'aquests dispositius plantegen reptes, i aquesta tesi busca resoldre els problemes relacionats amb el mecanisme d'accés inicial del MIoT en el context de les xarxes 5G i més enllà. La tesi comença amb una anàlisi exhaustiva de les tecnologies de l'espectre llicenciat i no llicenciat per al MIoT i explora diferents bancs de proves i simuladors per a l'anàlisi. En la fase inicial, ens centrem en les tecnologies estandarditzades de MIoT, amb èmfasi especial en el Narrow-Band Internet of Things (NB-IoT) com a component essencial per donar suport al MIoT en xarxes 5G. Analitzem el rendiment del procediment d'accés NB-IoT sota diverses densitats de xarxa i paràmetres de configuració. Els resultats condueixen a un mecanisme d'accés adaptatiu que ajusta els paràmetres d'accés segons la densitat de xarxa anticipada, millorant el rendiment del procediment.En etapes posteriors, analitzem qualitativament solucions de retransmissió basades en xarxa i en dispositius d'usuari (UE) per a aplicacions IoT, ja que donar suport efectiu a l'IoT requereix servei cel·lular en àrees de cobertura profunda. La retransmissió és una opció prometedora per a ampliar la cobertura i satisfer els requisits de bateria dels dispositius IoT. Tot i que han sorgit diverses arquitectures de retransmissió en la investigació i estandardització, encara no queda clar quina és la millor per a aplicacions IoT. Per tant, examinem les arquitectures de retransmissió i avaluem la idoneïtat de les solucions basades en UE i xarxa per a aplicacions IoT. Analitzem les solucions de retransmissió pel que fa a l'establiment de connexions, arquitectura de protocols i assignació de recursos. Els nostres resultats suggereixen que, encara que la solució de retransmissió basada en xarxa de capa-2 estandarditzada (p. ex., xarxes d'accés integrades i de retrocés) pot ser millor per gestionar molts dispositius de baixa complexitat i consum d'energia baix amb una millor gestió de la interferència, qualsevol optimització per donar suport al tràfic IoT impactarà directament les xarxes existents, com la introducció de nous senyals de control a través de la interfície Uu. En canvi, la solució de retransmissió basada en UE de capa-3 es pot optimitzar per gestionar la retransmissió massiva de l'IoT amb un impacte mínim a les xarxes existents, ja que les optimitzacions es poden fer a la interfície PC-5 amb poc efecte sobre la interfície Uu.A partir dels resultats de l’estudi qualitatiu de l’arquitectura de retransmissió, analitzem la idoneïtat de la retransmissió de capa-3 a través de la interfície NR-PC5 per donar suport a aplicacions d’IoT massiu. En particular, estudiem el mecanisme d'establiment de connexions unicast sobre la interfície NR PC5 en un escenari de cobertura parcial. A més, es proposa i analitza un conjunt d'optimitzacions del procediment NR-PC5 per donar suport efectiu a aplicacions de MIoT. Els resultats d’avaluació del rendiment, presentats en termes de probabilitat d'èxit de dades, consum d'energia dels dispositius i sobrecàrrega de senyalització, quantifiquen com la interfície NR-PC5 pot donar suport als requisits de l'IoT en l'era 5G i més enllà. La proposta de transmissió de dades petites mitjançant l'enllaç lateral i accés a nivell de trama ofereix el major guany global i pot reduir el consum d'energia del dispositiu en un 68% de mitjana i la sobrecàrrega de senyalització en un 15%, mantenint una probabilitat d'èxit de dades superior al 90% en un escenari de trànsit IoT definit per les Telecomunicacions Mòbils Internacionals (IMT) -2020.

Darrera actualització: 03/02/2025 05:45:26.